(U2.06.01) Использование модального анализа

Материал из ru.wiki.laduga.ru
Перейти к: навигация, поиск


Резюме:

Этот документ представляет общий вид различных доступных подходов в Code_Aster для расчета собственных режимов вибрации механической структуры. Эти подходы описаны исходя из простоты реализации для стандартных ситуаций, с постепенным увеличением сложности реализации для более сложных ситуаций.

Представляются необходимые последовательности операторов Code_Aster, без особого углубления в детали.

Содержание

1 Формулировка проблемы

Считается, что механическая структура в рамках модели представлена конечными элементами, их матрицей жесткости K,матрицей масс M, и возможно затуханием C.

Уравнение, описывающее состояние системы:

   Mẍ + Cẋ + Kx=0

Возможно, охарактеризовать свободные колебания механической системы, определенные собственными частотами

U2.06.01 1.png

(ωi - собственная частота режима i) и модальной деформацией формы xi(и модальным рассеиванием ζi, если модель его содержит).

В отсутствие затухания (самый простой случай и самый частый), модальный анализ состоит в нахождении пар i,xi}, таких как (K - ωi2 M)xi = 0.



2 Фактическая проблема

Установка данных для вычисления собственных режимов колебаний является стандартным и характерным для большинства вычислений в механике в Code_Aster:

  1. чтение сетки ( оператор LIRE_MAILLAGE),
  2. присвоение характеристик модели: модель балки или 3D или …? (AFFE_MODELE),
  3. определение материалов (DEFI_MATERIAU и AFFE_MATERIAU) и/или присвоение характеристик структурным элементам (AFFE_CARA_ELEM),
  4. возможное наложение граничных условий (этап пропускается, если структура абсолютно свободна). Характеристика модального вычисления в Code_Aster в настоящее время – это то, что в целом необходимо, чтобы граничные условия смещения, если имеются, были наложены двояко (AFFE_CHAR_MECA, ключевой коэффициент DDL_IMPO - или FACE_IMPO или ARETE_IMPO), а не кинематическими загрузками (AFFE_CHAR_CINE).

Рисунок 2-a схематизирует урегулирование в данных проблемы модального вычисления.


U2.06.01 2.png

Рисунок 2-а: Управление параметрами модального вычисления


Внимание:

  • Для модального вычисления нет необходимости в возбуждении, за исключением ситуации если Вы хотите принять во внимание эффект геометрической жесткости, полученной под статической нагрузкой (продвинутое использования). Если необходимо, 3.2.2.3 3.2.2.3 указывают на шаги, которые необходимо изменить (профессиональное использование).
  • Для простых ситуаций, когда система предварительно не нагружена: возможные граничные условия в смещении - обычно нуль. Если Вы хотите принять во внимание предварительное напряжение, сгенерированное ненулевыми смещениями, то необходимо адаптировать 3.2.2.3 3.2.2.3.



3 Расчет собственных режимов вибрации систем

В данном параграфе приведены различные возможности, предложенные Code_Aster, для расчета собственных режимов структуры, начиная с наиболее простой и заканчивая более сложными соединениями.

3.1 Простые ситуации

Для простых ситуаций (здесь рассматривается структура, моделируемая без рассеивания, без предварительной нагрузки, без взаимодействия с жидкостью – структуры, без гироскопов, и с разумным количеством степеней свободы), наиболее эргономическое решение состоит в том, чтобы использовать CALC_MODAL, чей синтаксис очень синтетический. Этот оператор осуществляет расчет собственных режимов, напрямую начиная с данных входа механической проблемы, осуществляя, прозрачно для пользователя, расчет ансамблированных матриц, представляющих структуру.

Для первого расчета, рекомендуем оставить параметры алгоритма неизменными и проверить результаты: пользователь должен только дать информацию о зоне поиска собственных частот благодаря ключевому слову CALC_FREQ.


U2.06.01 3.1.png

Рисунок 3.1-а: Расчет собственных режимов простой процедурой


Пример: расчет собственных режимов в области 50 Гц.:

   modes = CALC_MODAL (MODELE = model,
                       CHAM_MATER = ch_mat,
                       CARA_ELEM = cara_el,
                       LOAD = c_limite,
                       CALC_FREQ = _F (OPTION = “CENTRE”,
                                       FREQ = 50. ,
                                       NMAX_FREQ = 1));

Замечание:

Оператор CALC_MODAL также позволяет расчитывать структуры с вязким затуханием. Для этого необходимо записать AMORTISSEMENT ='OUI'.

3.2 Более сложная функциональность: посредством предварительного расчета ансамблированных матриц

Оператор CALC_MODAL - фактически макрокоманда, которая соединяет определенные элементарные команды в предварительным образом. Его область применения таким образом обязательно ограничена с относительно простыми ситуациями.

Для специальных случаев нужно будет знать ансамблированные матрицы (жесткости, масс, рассеивания) представляющие структуры. Примеры их использования даны в параграфе 3.2.2.

3.2.1 Последовательность команд Code_Aster

Расчет начинаем с входных данных следующим образом:

  • расчет ансамблированных матриц(оператор ASSEMBLY с опцией “RIGI_MECA” и “MASS_MECA” ; другие опции предназначены для более специфичных матриц, например геометрическая жесткость, затухание, гироскопичность, и т.д.);
  • расчет собственных режимов. Для этого используются два оператора, которые различаются решающим алгоритмом MODE_ITER_SIMULT и MODE_ITER_INV.

MODE_ITER_SIMULT является более подходящим с точки зрения использования CPU если ищется относительно значительное количество режимов (от 50 до 80, более того, рекомендуется разделить поиск на несколько подгрупп, см. параграф 3.2.4.1) особенно с опцией поиска (OPTION='BANDE') для большей устойчивости.

Напротив, MODE_ITER_INV, гораздо более дорогой, и должен использоваться скорее для расчета некоторых режим с повышенной точностью, например, если Вы хотите улучшить начальные значения собственных режимов (см. параграф 3.2.3).

Первоначально, советуют оставить параметры по умолчанию и определить только область поиска собственных частот.


U2.06.01 3.2.1.png

Рисунок 3.2.1-а: Расчет режимов посредством ассемблированных матриц


Пример: расчет собственных режимов на интервале [20 ;300]Гц

   ASSEMBLY (MODELE = model,
             CHAM_MATER = ch_mat,
             CARA_ELEM = cara_el,
             LOAD = c_limite,
             NUME_DDL = CO (“numbered”), # creation of a classification
   of
                                         # D.O.F.
             MATR_ASSE = (
                                   _F (MATRICE= CO (“matr_k”), OPTION=“RIGI_MECA”),
                                   _F (MATRICE= CO (“matr_m”), OPTION=“MASS_MECA”),
                         )
           )
   modes = MODE_ITER_SIMULT (MATR_RIGI = matr_k,
                             MATR_MASS = matr_m,
                             CALC_FREQ =_F (OPTION = “BANDE”,
                                            FREQ = (20. , 300.))
                            )

3.2.2 Использование промежуточного вычисления ассемблированных матриц: некоторое предварительное мероприятие

3.2.2.1 Предварительный расчет собственных частот

До расчета собственных частот, сильно рекомендовано осуществить расчет собственных режимов, содержавшихся в одном или нескольких диапазонах частот (в стандартном случае реальных режимов; если режимы, которые надо рассчитать - сложны, речь будет идти об оценке сложного плана). Этот расчет намного быстрее, чем расчет, собственно говоря, собственных режимов.

Расчет собственных режимов осуществлен оператором INFO_MODE.

Знание априори о количестве собственных режимов, содержавшихся в области поиска, является очень полезной проверкой и оптимизации использования ЦП при модальном расчете.

  • проверка: можно проверить, что число собственных режимов, вычисленных модальным решателем, действительно равно числу собственных режимов, считаемых априорно;
  • тонкая настройка ЦП: если количество собственных частот рассчитанных на частотной полосе поиска, слишком высоко (порог, располагающийся между 50, и 80 обычно отмечается), пользователь будет в состоянии отключить свой интервал поиска в нескольких поддиапазонах благодаря оператору MACRO_MODE_MECA (см. 3.2.4.1 3.2.4.1).

В первом подходе пользователь может быть удовлетворен сообщением:

  • в стандартном случае реальных режимов: матрицы структуры с ключевыми словами MATR_* подобны их диапазону (S) поиска с ключевым словом FREQ;
  • в случае сложных режимов (например: система с затуханием, …): TYPE_MODE ='COMPLEXE' и дать область поиска в комплексной плоскости RAYON_CONTOUR (и возможно CENTRE_CONTOUR) вместо FREQ.

3.2.2.2 Структуры с гистерезисным затуханием

Простой оператор CALC_MODAL не позволяет рассчитывать структуры с гистерезисным затуханием.

Необходимо вычислить явно ассемблированную матрицу полной жесткости включая гистерезисный вклад (сложная матрица).

Последовательность операторов следующая:

  • вычисление ассамблированных матриц полной жесткости (стандартная жесткость + гистерезисная жесткость) и массы (ASSEMBLY с опциями "RIGI_MECA_HYST" и "MASS_MECA" соответственно);
  • модальное вычисление с подобным входом общей матрицы жесткости (сложная) и матрицы масс(MODE_ITER_SIMULT или MODE_ITER_INV).

Стоит обратиться к документации U2.06.03 для получения дополнительной информации о принятии во внимание гистерезисного затухания в Code_Aster.

3.2.2.3 Принятие во внимание предварительной нагрузки

Принятие во внимание предварительной нагрузки (ненулевые граничные условия, статическая внешняя нагрузка, и т.д.) требует расчета ассемблированных матриц механической и геометрической жесткости. Можно тогда объединить их, чтобы сформировать ассемблированную матрицу полной жесткости, которая является, которая используется для модального расчета.

Последовательность операторов - следующая (в относительно простом случае статической внешней загрузки):

  • определение внешней загрузки (оператор AFFE_CHAR_MECA, с, например, ключевым словом FORCE_NODALE),
  • вычисление поля напряжения связанного с этой загрузкой (оператор MECA_STATIQUE или STAT_NON_LINE или MACRO_ELAS_MULT, чтобы вычислить статический ответ, тогда CREA_CHAMP с ключевым словом OPERATION ='EXTR', чтобы восстановить поле напряжения),
  • вычисление ансамблированных матриц механической жесткости, геометрической жесткости связанной с полем напряжения, и с массой (ASSEMBLY),
  • механическая комбинация матриц жесткости и геометрической жесткости, чтобы сформировать общую матрицу жесткости (COMB_MATR_ASSE),
  • модальное вычисление с подобным вводом общая матрица жесткости и матрица масс (MODE_ITER_SIMULT или MODE_ITER_INV).

Пример:

Сравнительный тест SDLL101

3.2.2.4 Принятие во внимание гигроскопичности (вращающиеся машины)

Помимо матриц(жесткости, масс и возможно рассеивания кроме гироскопического), необходимо вычислить гироскопическую матрицу затухания с опцией "MECA_GYRO".

Оператор CALC_MODE_ROTATION тогда позволяет вычислять собственные режимы системы для различных скоростей вращения, определенных пользователем под ключевым словом VITE_ROTA.

Можно тогда графически изобразить схемы Кэмпбелла (развитие собственных частот согласно скорости вращения) автоматически возобновляемой структуры благодаря оператору IMPR_DIAG_CAMPBELL.

Примечание:

Оператор CALC_MODE_ROTATION является фактически макрокомандой, вызывая MODE_ITER_SIMULT: если потребуется, пользователь может таким образом выполнить различные элементарные этапы CALC_MODE_ROTATION “вручную”, но менее удобным способом. Оценка SDLL129 иллюстрирует шаг в случае ротора с подшипниками, характеристики которых зависят от скорости вращения.

3.2.2.5 Использование режимов для динамического вычисления на модальной основе

В этом случае необходимо иметь доступ к ансамблированным матрицам: их проекция на модальной основе обеспечивает обобщенные матрицы, применимые для динамического вычисления с использованием ЦП намного лучше, чем прямое использование ансамблированным матриц. Этот метод сокращения модели описан в документации R5.06.01 и использования U2.06.04.


3.2.3 Улучшение качества собственных режимов

Стоит привлечь внимание к факту, что качество модального вычисления зависит, прежде всего, от качества данных на вводе и физического моделирования. Можно сказать:

  • выбор граничных условий: близки ли они к действительности? Их влияние сильно влияет на результат вычисления;
  • гладкость сетки: исследование сходимости сетки необходимо
  • выбор моделирования: структурными элементами (балка, оболочка, и т.д.) или в 3D? Например, для колотой структуры, моделирование из балки будет обычно лучше, чем моделирование 3D даже с хорошей гладкостью сетки.

Если ввод данных и моделирование фиксированы, возможно, улучшить качество "обработки данных" результата.

Для этого первое вычисление ведется методом подпространства (оператор MODE_ITER_SIMULT), который дает первую оценку собственных режимов (модальные собственные частоты, деформированные формы, и т.д. ) структуры. Эта первая оценка обычно уже хорошая и удовлетворительная. Для более сложных моделей, однако, советуют совершенствовать эту оценку вторым расчетом методом противоположных сил (оператор MODE_ITER_INV).

Последовательность команд тогда следующая:


U2.06.01 3.2.3.png

Рисунок 3.2.3-a : Увеличение качества собственных режимов


Пример:

Первый расчет режимов в диапозоне [0; 2000] Hz:
   mode1 = MODE_ITER_SIMULT (MATR_RIGI = k_asse,
                             MATR_MASS = m_asse,
                             CALC_FREQ =_F (
                                            OPTION = “BANDE”,
                                            FREQ= (0. , 2000.),
                                           ),
                            )
дает следующий видимый результат в файл MESSAGE:
   ------------------------------------------------------------------------
       FREQUENCIES CALCULEES INF. AND SUP. SONT:
          FREQ_INF: 4.65661E+01
          FREQ_SUP: 1.60171E+03

    ------------------------------------------------------------------------
          COMPUTATION MODAL: METHODE Of ITERATION SIMULTANEE
                      METHODE OF SORENSEN

          NUMERO FREQUENCY (HZ) Error norm
               1  4.65661E+01      1.82405E-07
               2  2.91827E+02      3.47786E-09
               3  8.17182E+02      9.83625E-11
               4  1.60171E+03      4.31692E-11
      Error norm MOYENNE: 0.46506E-07

    ------------------------------------------------------------------------
            VERIFICATION A POSTERIORI DES MODES
      DANS the INTERVALLE (4.64496E+01, 1.60571E+03)
      IT Y A BIEN 4 FREQUENCY (S)
    ------------------------------------------------------------------------
Результат можно улучшить, например, первые два собственных режима запуском второго вычисления, основываясь на данных с предыдущего шага:
   mode2 = MODE_ITER_INV (MATR_RIGI = k_asse,
                          MATR_MASS = m_asse,
                          CALC_FREQ =_F (OPTION = “PROCHE”,
                                         FREQ = (46.6,291.8),
                                        ),
                         )
Что дает :
   ------------------------------------------------------------------------
       COMPUTATION MODAL: OPPOSITE ITERATION METHOD
                                                          INVERSE
   NUMERO FREQUENCY (HZ) DAMPING NB_ITER PRECISION Error norm
        1  4.65661E+01    0.00000E+00    3    3.33067E-16   3.99228E-08
        2  2.91827E+02    0.00000E+00    3    2.22045E-16   1.23003E-09
Видно, что результат немного улучшен (конечно, немного, но это для данного простого случая).

Примечание:

Можно также автоматизировать восстановление собственных частот, следующих из первой оценки, чтобы подать второе вычисление, используя язык Python:
   # recovery of the list of the eigen frequencies estimated in the variable
    Python f_estimation:
    f_estimation = MODE1.LISTE_VARI_ACCES () [“FREQ”]

    mode2 = MODE_ITER_INV (MATR_RIGI = k_asse,
                           MATR_MASS = m_asse,
                           CALC_FREQ =_F (OPTION = “PROCHE”,
                                          FREQ = f_estimation,
                                         ),
                          )

3.2.4 Оптимизация использования ЦП

3.2.4.1 Разбиение частотной области поиска

Если Вы будете искать много собственных режимов (или потому что область поиска очень широка, или потому что модальная плотность сильна), то производительность модального вычисления будет лучше, если разбить все область [f min; f max.] на нескольких (n) поддиапазонов: [f min; f 2], [f 2; f 3], …, [f n; f max.]. Это можно сделать благодаря оператору MACRO_MODE_MECA, определяя разброс частот с помощью ключевого слова = (fmin, f2, …, fn, fmax). Чтобы определить поддиапазоны, пользователь может основаться на подсчете априорных собственных частот, полученных оператором INFO_MODE, который может также работать поддиапазонами.


U2.06.01 3.2.4.1.png

Рисунок 3.2.4.1-а: Расчет собственных режимов разбиением на подобласти


Пример:

Идентично параграфу 3.2.1 разобьем диапазон [20 ;300]Hz на 3 области

   ASSEMBLY (MODELE = model,
                CHAM_MATER = ch_mat,
                CARA_ELEM = cara_el,
                LOAD = c_limite,
                NUME_DDL = CO (“numbered”), # creation of a classification of
                                            # D.O.F.
                MATR_ASSE = (
                            _F (MATRICE= CO (“matr_k”), OPTION= “RIGI_MECA”),
                            _F (MATRICE= CO (“matr_m”), OPTION= “MASS_MECA”),
                            )
             );
  
    nb_modes = INFO_MODE (MATR_RIGI = matr_k,
                          MATR_MASS = matr_m,
                          FREQ = (20. , 300.),
                         );

    modes = MACRO_MODE_MECA (MATR_RIGI = matr_k,
                             MATR_MASS = matr_m,
                                  CALC_FREQ =_F (FREQ = (20. , 100. , 200. ,300.))
                            );

Примечание:

  • Есть улучшение в использовании ЦП, даже когда поддиапазоны рассматривают последовательно (что имеет место по умолчанию). Реализация параллелизма (cм. следующий абзац) позволяет улучшить еще больше производительность.
  • Для оптимальной производительности советуют иметь наиболее сбалансированные возможные поддиапазоны (или со многими режимами, разыскиваемыми относительно универсального поддиапозона).

3.2.4.2 Параллелизм

Для модального расчета, параллелизм может быть разделен на два уровня:

  • распараллеливание модальных вычислений, выполняется на каждом поддиапазоне, в операторах INFO_MODE и MACRO_MODE_MECA;
  • параллелизм на уровне линейного MUMPS решателя, в операторах INFO_MODE, MODE_ITER_SIMULT, MODE_ITER_INV и MACRO_MODE_MECA.

Чтобы реализовать параллелизм необходимо:

  • получить версию Code_Aster, созданного с параллельным компилятором ( например: OpenMPI, и т.д. ). На центральном сервере Aster4, параллельные версии уже существуют: STAxx_impi;
  • выберите в ASTK параллельную версию Code_Aster;

U2.06.01 3.2.4.2 1.png

Рисунок 3.2.4.2-а: Выбор в ASTK параллельной версии Code_Aster (пример центральном сервере Aster4).


  • определите в ASTK число процессоров и узлы вычисления, которое будет использовано; необходимо использовать, по крайней мере, столько процессоров сколько и непустых поддиапазонов, и советуется, чтобы использовать большое количество процессоров среди непустых поддиапазонов (например: если есть 5 непустых поддиапазонов, используйте 10 или 15 или … процессоров);

U2.06.01 3.2.4.2 2.png

Рисунок 3.2.4.2-б: Оператор в ASTK среди процессоров и узлов вычисления, которое будет использовано.


  • В командном файле Code_Aster:
  • чтобы использовать основной режим с INFO_MODE или MACRO_MODE_MECA (распараллеливание только поддиапазонов), ничего не надо делать: ключевые слова по умолчанию активируют распараллеливание поддиапазонов;
  • использовать усовершенствованный режим (распараллеливание поддиапазонов для INFO_MODE и MACRO_MODE_MECA, и линейного решателя для всех модальных операторов): используйте линейный MUMPS решателя (ключевое слово SOLVER, операнд METHODE ='MUMPS'; рекомендуется также параметризовать RENUM='QAMD' и GESTION_MEMOIRE ='IN_CORE').

Пример:

Аналогично 3.2.4.1 3.2.4.1 распараллеливая одновременно вычисления на поддиапазонах и линейном решателе:
   modes = MACRO_MODE_MECA (MATR_RIGI = matr_k,
                            MATR_MASS = matr_m,
                            CALC_FREQ =_F (FREQ = (20. , 100. , 200. ,
   300.)),
                            NIVEAU_PARALLELISME = “COMPLET”,
                            SOLVER =_F (METHODE = “MUMPS”,
                            RENUM = “QAMD”,
                            GESTION_MEMOIRE = “IN_CORE”),
                           );

Замечание:

Для оптимальной производительности советуют иметь наиболее сбалансированные возможные поддиапазоны (т.е.: со многими режимами, разыскиваемыми относительно общего поддиапазоном ). Реализация параллелизма представлена более подробным способом в общей документации (U2.08.06) и документация использования INFO_MODE (U4.52.01) и MACRO_MODE_MECA (U4.52.02).

3.2.4.3 Редукция модели: расчет by Lorsque

Когда модель включает большое количество степеней свободы или когда изучаемая структура является сборкой компонентов с раздельными сетками, можем использовать методы сокращение модели под-структурированием, которые основываются на геометрическом разделении общей структуры. На больших моделях эти методы показывают лучшее использование ЦП чем прямое вычисление.

  • Динамическое подструктурирование
У этого метода есть очень общая область применения. Документация (U2.07.05) детализирует свою реализацию.
  • Циклическое подструктурирование
У этого метода есть область применения, намного более строгая, чем предыдущая: этот метод позволяет рассматривать только структуры с циклическим повторениями ( например: колесо aubagée, …). Сравнительный тест SDLV301 дает пример реализации.



4 Параметры, полученные в результате модального вычисления

Выполнение одного из операторов модального вычисления сопровождается автоматической печатью определенных параметров в файле RESULTAT:

   ------------------------------------------------------------------------
    LE NOMBRE OF D.O.F.
      TOTAL IS:                     234
      OF LAGRANGE IS:               120
    LE NOMBRE OF D.O.F. CREDITS IS:       54
    ------------------------------------------------------------------------
    THE OPTION SELECTED IS: CENTRE
    THE VALEUR OF DECALAGE IN FREQUENCY IS: 5.00000E+01
    ------------------------------------------------------------------------
     INFORMATION ON LE COMPUTATION REQUIRES:
     NOMBRE OF MODES SEARCH :                      1

     THE DIMENSION OF SPACE REDUIT IS:               0
     IT IS LOWER THAN THE NOMBRE OF MODES, ONE TAKES IT EQUALIZES A4

        =============================================
        = METHODE OF SORENSEN (CODE ARPACK)         =
        = VERSION: 2.4                             =
        =    DATE: 07/31/96                        =
        =============================================
        NOMBRE OF RESTARTINGS                    =   2
        NOMBRE OF PRODUCTS OP*X                  =   7
        NOMBRE OF PRODUCTS B*X                   =   20
        NOMBRE OF REORTHOGONALISATIONS (STAGE 1) =   6
        NOMBRE OF REORTHOGONALISATIONS (STAGE 2) =   0
        NOMBRE OF RESTARTINGS OF THE A NULL V0   =   0
    ---------------------------------------------------------------

U2.06.01 4 1.png

Если вычисленные режимы сложны, то имеются более чем одна колонка, показывающая модальные затухания:

   ----------------------------------------------------------------
    LE NOMBRE OF D.O.F.
       TOTAL IS: 74
       OF LAGRANGE IS: 44
    LE NOMBRE OF D.O.F. CREDITS IS: 8
    ----------------------------------------------------------------
     INFORMATION ON LE COMPUTATION REQUIRES:
     NOMBRE OF MODES SEARCH :                       5

      the dealt with problem being quadratic, one doubles the space of search

        Méthode QZ in MODE_ITER_SIMULT: One finds a number of eigenvalues
        17 different amongst ddls physical credits 8!

     your problem is strongly damped.
     value (S) clean (S) real (S) : 14
     value (S) clean (S) complex (S) with combined: 10
     value (S) clean (S) complex (S) without combined: 0
         COMPUTATION MODAL: METHODE GLOBALE OF TYPE QR

U2.06.01 4 2.png

   Attention: for time, there is no checking of the type STURM (counting of
   the good number of the calculated eigenvalues)
   when one is in the complex plane:
       modal problem generalized with MATR_RIGI complex,
     or modal problem generalized with matrix (S) asymmetric (S),
     or quadratic modal problem (prйence of key word MATR_AMOR).
   ----------------------------------------------------------------
             VERIFICATION A POSTERIORI OF THE MODES
   ----------------------------------------------------------------

Кроме того структура, произведенная во время модального вычисления, может содержать следующие параметры:


Название параметра в Code_Aster Определение
FREQ Собственная частота(если требуется, рассеянная)
AMOR_GENE Общее модальное затухание
AMOR_REDUIT Уменьшенное модельное затухание
FACT_PARTICI_D* (* = X or Y or Z) Коэффициент занятости режима в направлении D*
MASS_EFFE_D* (* = X or Y or Z) Действительная модальная масса в направлении D*
MASS_EFFE_UN_D* (* = X or Y or Z) Единица действительной модальной массы в направлении D*
MASS_GENE Обобщенная масса чистых
OMEGA2 Пульсация (ослабленнай, если необходимая) к квадрату
RIGI_GENE Общая жесткость

Таблица 4.1: список модальных параметров


Эти параметры математически определены в документации R5.01.03. У пользователя есть доступ, распечатывая содержание структуры данных с оператором IMPR_RESU к FROMAT ='RESULTAT' с опцией TOUT_PARA ='OUI'.



5 Постобработка собственных режимов

5.1 Визуализация

Расчеты, полученные одним из ранее описанных методов, могут быть экспортированы в различные форматы для того, чтобы быть отображенными на экране в платформах механического расчета: формат MED для Salome платформы, формат UNV,... Пользователь может графически описать способ расчета: способ флексии? способ в данном плане? автономный режим? и т.д.

Пример:

печать в формате MED:
   modes =… # computation by one of methods previously described
   IMPR_RESU (FORMAT = “MED”,
              RESU=_F (RESULTAT = modes));
Можно открыть файл, созданный в платформе Salome, чтобы визуализировать данные, создать анимацию и т.д.

U2.06.01 5.1.png

Рисунок 5.1-а: визуализация режима в Salome(ParaVis модуль). Изгиба 2-го порядка балки.


5.2 Нормализация

По умолчанию, режимы, рассчитанные операторами CALC_MODAL, MODE_ITER_SIMULT и MODE_ITER_INV нормализованы так, чтобы самый большой физический компонент был равен 1. Пользователь может изменить эту нормализацию благодаря оператору NORM_MODE (U4.52.11), который также вычисляет или обновляет следующие модальные параметры, которые зависят от выбранной нормализации: FACT_PARTICI_D *, MASS_GENE и RIGI_GENE. Он также обогащает структуру данных параметрами MASS_EFFE_UN_D * (которые независимы от нормализации). Эти параметры (определенный в параграфе 4) могут быть полезными в частности, чтобы устранить из модальной основы определенные нежелательные режимы (см. параграф 5.3).

Пример:

Нормализация по отношению к массе:
    modes =…           # computation by one of the methods previously described

    modes = NORM_MODE (reuse = modes,
                       MODE = modes,
                       NORM = “MASS_GENE”);

Примечание:

если пользователь засчитывает режимы с оператором MACRO_MODE_MECA, он может выбрать норму непосредственно в этом операторе с помощью ключевого слова NORM_MODE.

5.3 Сопоставление режимов с образцом согласно критерию

В процессе расчета переходного процесса, например, пользователь может решить сохранять на своем модальном основании, только определенные режимы, которые значимы в динамичном ответе или заполняющем данный критерий. Это можно сделать с помощью оператора EXTR_MODE (U4.52.12), который позволяет фильтровать способы согласно различным опциям: начиная с их номера в общем спектре, их обобщенной массы, и т.д.

Пример:

Устранение режимов, эффективная масса которых в направлении DX ниже, чем 5%, и запись в файл RESULTAT множества эффективных масс сохраненных режимов.
   modes =…         # computation by one of the methods previously described
   modes_f = EXTR_MODE (FILTRE_MODE =_F (MODE = modes,
                                         CRIT_EXTR = “MASS_EFFE_UN”,
                                         SEUIL_X = 0.05),
                     =_F PRINTING (CRIT_EXTR = “MASS_EFFE_UN”,
                                    CUMUL = “OUI”),
                      );

Замечание:

если пользователь рассчитывает режимы оператором MACRO_MODE_MECA, он может использовать этот фильтр непосредственно в этом операторе с помощью ключевого слова FILTRE_MODE.